薄膜熱伝導変調用レーザ誘起周期構造制御に向けた非平衡熱輸送解明

• Project/Area Number: 25K01168
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: 伏信 一慶 東京科学大学, 工学院, 教授 (50280996)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Kim Byunggi 東京科学大学, 工学院, 助教 (10943847)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2027: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2026: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2025: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
• Keywords: LIPSS / フェムト秒レーザ / フォノン / レーザ直接描画 / 熱伝導

Outline of Research at the Start

本研究は、薄膜熱伝導率変調用のレーザ誘起周期構造(LIPSS)の構造制御に向けて、超短パルスレーザ照射直後の非平衡状態における電子‐プラズモン‐フォノン相互作用の基礎学理を確立することを目的とする。高スループットでナノ構造を造形する新しい手法としてLIPSSの適用に向けて、加工現象解明を基盤に高度な構造制御技術を創出する。そのために、超短パルスレーザ誘起の非線形光学現象と2温度モデルを系統的に連携させた理論モデルを用いて検討する。その上で、レーザの時空間強度分布変調技術を適用し、超均一周期構造、粒径100nm級のナノ加工を実現することで、表面熱伝導変調技術に新展開を拓くことに挑戦する。